Accellera标准组织日前宣布成立统一功率管理格式(UPF, Unified Power Format)技术分委员会,为努力形成集成电路功率管理标准设立新的组织,其中,新思、Mentor Graphics、Magma和太阳微系统公司在技术上作出了贡献。
此举对新标准的建设是一个有希望的开端,它将容许用户在多家供应商的工具流程中描述低功耗设计意图；但是,Cadence Design Systems及其联盟仍然把IEEE功率管理前进倡议(Power Forward Initiative, PFI)作为目标,因此,该行业在功率管理标准问题上仍将呈现纷争之势。
9月13日,在UPF成立会上,就清楚地看到Cadence公司的共同功率管理格式(Common Power Format, CPF)并不是唯一瞄准低功耗规范的技术。新思、明导和Magma都有自己的详细说明电源设计意图的方法,而且他们似乎将均等地把技术贡献给Accellera。Accellera也愿意高兴地接收CPF的捐赠,正如Cadence已经邀请其主要竞争对手进入PFI顾问组或即将成立的IEEE工作组。
今年7月,在由TI和诺基亚组织的设计自动化大会后不久,就形成了UPF工作组。新思、明导和Magma都感觉到PFI不足以“开放、包容和快速”。 Cadence从那时候起要求其EDA竞争对手加入,并已经把最初的PFI时间表提速一年以上。
目前,关键差异依旧。Cadence认为,CPF已经通过了Accellera开发阶段并准备直接提交IEEE实现标准化。由14个成员组成的PFI顾问管理委员会近日向IEEE提交了项目认可请求。支持UPF的公司希望建立一个由多家供应商共同努力形成的标准,而且他们注意到CPF仍然由Cadence所有。
“UPF并不存在,”Cadence行业联盟高级副总裁Jan Willis在UPF成立大会前一天表示说,“谁的贡献？那可用吗？”她说,新的努力可能至少要获得种子标准方案贡献之后10个月才能开发出来,这个过程Cadence已经利用CPF做到了。
但是,UPF技术分委员会本周已经概述了一份积极进取的进度表。在这份设计目标文件当中,计划10月30日提交草案供检查,11月30日提交草案供Accellera检查,明年1月31日提交给IEEE或其它标准组织审查。 Accellera和Si2将在10月5日举行的会议之后, 开放一个捐献窗口来获得用户对功率管理标准提交的贡献。
“时间表的安排是紧迫的,但是,我们认为可以利用现有的技术让我们实现该目标,”UPF技术分委员会主席兼明导功能验证产品市场经理Stephen Bailey说。他注意到领先的EDA供应商已经建立了他们自己的功率管理格式,而现在所需要做的事情主要是拿出共同认可的标准的事情。”
对于Accellera采用多技术贡献的努力,也许在一年前CPF被开发出来之前更为合适,Willis说,但是,现在回头来重复这个过程会放慢所有事情前进的步伐。“这些就是竞争对手的策略,他们试图放慢事情的进程乃至将其扼杀。”
另一方面,UPF支持者坚持认为,Cadence正试图尽快强行把CPF变为行业标准。负责CPF提议的IEEE工作组的Bailey表示,“CPF基本上是一个像皮图章,而CPF开发并未开放。”
克服大杂烩带来的挑战
在供应商的暗斗中可能会有所失,因此,该努力首先是非常重要的。“功率管理已经成为当今电子系统设计中占据统治地位的因素,”Bailey说,“但是,现在的状况是商用特别解决方案之间彼此勾心斗角。”目前,他指出,用户被迫采用不同的工具、以不同的方式多次详细说明功率管理设计的意图。
在系统级,Bailey指出,设计工程师需要采用电源岛和电压域做实验,对动态功耗作出预算并评估各部分所使用的功率。例如,他说,他们需要一种办法来详细说明知识产权(IP)模块中的哪些信息需要在电源关闭时存储起来。
在寄存器传输级,用户需要一种办法来详细说明电源岛、电压阀值、隔离和保持力。他们需要可以驱动功能验证、综合和功率管理分析的约束和规范。Bailey表示,UPF标准将帮助确保不同供应商工具中的功率管理信息具有可携性,容许IP可重用性并支持对库建模、提取特征和验证。
Bailey详细介绍了明导公司对详细说明电源设计意图所提交的技术。它采用ASCII“侧文件(side file)”来捕获设计意图,以及一组相应的建模指南。该侧文件的语言是不确定的,他说,并且不需要用户改变RTL源代码。
这种称为功率管理配置文件(PCF)的侧文件捕获关于电压域、电源岛、电源控制网络和如保持力这样的功率管理意识功能。建模指南详细说明像保持力行为这样的功能是怎样的。
新思研发高级总监Jim Sproch表示,该公司所提出的贡献方案包括两个方面:扩展到现有定义功率管理特征的语言和表示信号开关行为的规范。他介绍了所提出的三种SystemVerilog的构造:功率管理—定义RTL电源域；隔离—对隔离单元建模；保持力—对保持寄存器建模。
Sproch还发布了新思公司将贡献给Accellera的开关行为互换格式(SAIF),目前,该格式为开放源。
Magma公司产品市场总监Yatin Trivedi列出了一些对低电源标准的要求。他指出,诸如时钟门控、多电压阀值、电压域、保持触发器和电平转换器之类的操作对RTL语言提出了要求。他也表示,设计、测试和封装对电源约束存在需求。Magma将贡献“我们力所能及的一切,”他说。
太阳微系统将贡献内部用来做电源行为描述的ASCII文本文件,太阳公司高级著名工程师Rob Mains说。
在功率管理标准努力的过程中,系统级设计应该是一个重要组成部分,Vast Systems创始人Graham Hellestrand说:“在系统级对电源建模将确定产品的芯片部分的规范,并且必须被集成到系统和芯片设计流程之中,”他说,“我看一个月内不可能完成这些事情。”
与会人员一致认为,向系统级转移是至关重要的,但是,指出最初的UPF标准将着重在RTL和门级。
全程参与UPF演讲会的Cadence行业联盟组总监Victor Berman后来说,CPF依然遥遥领先,因为它“通过整个流程把信息统一到一个地方。”但是,Berman并没有排除CPF未来可能向Accellera提交贡献。“大门一直是开放的,”Berman说。
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